عملکرد پنل‌های خورشیدی در ایران به چه صورت است؟

به گزارش مجله خبری نگار/آنا؛ سید حجت قدیری، کارشناس حوزه انرژی، عملکرد پنل‌های خورشیدی را به‌طور مستقیم وابسته به موقعیت خورشید و زاویه تابش دانست و این وابستگی را عامل اصلی نوسان در توان خروجی آنها معرفی کرد. او با اشاره به تأثیرات غیرقابل پیش‌بینی شرایط جوی، از جمله لکه‌های ابری، گرمای شدید و میزان اشعه فرابنفش، هشدار داد که بهره‌وری این فناوری در بسیاری از مناطق کشور با چالش مواجه است.

توسعه طرح‌های خورشیدی در ایران، به‌ویژه در مناطق خانگی و صنعتی، نیازمند بازنگری دقیق در الزامات فناورانه و اقلیمی است تا سرمایه‌گذاری‌ها به نتایج پایدار منجر شوند. قدیری تأکید کرد که بدون لحاظ کردن این ملاحظات در سیاست‌گذاری‌ها، مسیر توسعه انرژی خورشیدی ممکن است به ناکارآمدی منجر شود.

بهره‌برداری مؤثر از این فناوری نیازمند شناخت دقیق از ظرفیت‌های محیطی و طراحی مهندسی متناسب با آنهاست. مسیر آینده انرژی خورشیدی در ایران، از دل تنظیم‌گری هوشمند و فناوری‌های تطبیقی می‌گذرد.

سه نوع بار در شبکه برق ایران را بشناسید

قدیری در ابتدای گفت‌و‌گو با اشاره به ساختار تقاضای شبکه برق کشور گفت: شبکه توزیع برق که ما اصطلاحاً به آن شبکه می‌گوییم، با سه نوع درخواست مواجه است: بار پایه، بار میانی و اوج بار. بار پایه باید در تمام ساعات شبانه‌روز و ایام سال تأمین شود و در ایران حدود ۴۵ هزار مگاوات است. بار میانی قسمتی از تقاضای برق است و در طی آن در ساعات مشخصی از روز تقاضا از مقدار بار پایه فراتر می‌رود و سپس کاهش می‌یابد. اوج بار نیز نوسانات شدیدی دارد و به ظرفیت نامی تولید برق شبکه نزدیک می‌شود. این نوسانات شدید، ویژگی خاصی از تقاضای بیشینه یا اوج بار شبکه هستند که باید با دقت مدیریت شوند.

ضریب ظرفیت پایین و وابستگی شدید به شرایط جوی

وی با اشاره به محدودیت‌های فنی انرژی خورشیدی افزود: سلول‌های خورشیدی ضریب ظرفیت پایینی دارند؛ حدود ۲۵ درصد. یعنی تنها کمتر از ۲۵ درصد از ساعات سال می‌توانند توان نامی خود را تولید کنند. در سایر ساعات شبانه‌روز، با تغییر موقعیت خورشید، تولید برق توسط پنل‌های خورشیدی نیز متغیر است. این بدان معناست که چنانچه به طور مثال نیروگاهی خورشیدی با قدرت ۱۰۰ مگاوات داشته باشیم، توان تولیدی آن متغیر خواهد بود. گاهی ۷۰ مگاوات، گاهی ۲۰ مگاوات، و گاهی هیچ تولیدی ندارد.

قدیری ادامه داد: تولید قدرت توسط پنل‌های خورشیدی بسیار وابسته به عامل غیرقابل پیش‌بینی و خارج از کنترلِ آب‌وهواست. مثلاً به دلیل لکه‌های ابری در آسمان، توان تولیدی نیروگاه به‌شدت کاهش می‌یابد. یا با افزایش گرما و میزان اشعه فرابنفش در برخی ایام سال، بازده پنل‌ها کاهش یافته و عمر مفید آنها نیز متأثر می‌شود.

نیاز گسترده به زمین و الزامات فنی پیچیده

قدیری در ادامه به الزامات فضایی و زیرساختی احداث نیروگاه‌های خورشیدی اشاره کرد و گفت: برای هر مگاوات برق خورشیدی، در حدود ۲ هکتار زمین نیاز است. یعنی برای تولید ۱۰۰ مگاوات به بیش از ۲ کیلومتر مربع و برای تولید ۱۰۰۰ مگاوات، بیش از ۲۰ کیلومتر مربع زمین نیاز داریم. این زمین‌ها باید اختصاص داده شوند، در تمام این مساحت پهناور، تمامی پنل‌ها به‌طور مرتب تمیز نگه داشته شوند، دمای آنها کنترل شود، اینورتر‌ها و سایر قطعات نصب و نگهداری شوند.

وی افزود: زمین‌هایی که باید به پنل‌های خورشیدی اختصاص یابند، باید از گرید ۳ کشاورزی به بالا باشند، شیب کمتر از ۵ درجه داشته باشند، داخل زمین بافت سنگی وجود نداشته باشد یا حداقل میزان ممکن باشد تا نصب تجهیزات و کابل‌کشی‌ها میسر باشد. همچنین پایداری و ویژگی‌های شیمیایی خاک نظیر pH باید در مقدار مشخصی باشد.

ملاحظات اقلیمی و محدودیت‌های محیطی

قدیری با اشاره به چالش‌های اقلیمی گفت: ممکن است زمینی تمام این ویژگی‌ها را داشته باشد، اما باز هم به علت گرمای بیش از حد، بالا بودن میزان تابش فرابنفش، یا گردوغبار و آلودگی هوا، مناسب احداث نیروگاه خورشیدی نباشد. این مسائل نشان می‌دهد که برق خورشیدی کارکرد خاصی دارد و نمی‌تواند پاسخ مطلق به ناترازی انرژی باشد.